受氯离子侵蚀和混凝土碳化等环境作用的影响,混凝土中的钢筋时常发生腐蚀。钢筋腐蚀不仅会产生锈胀压力,导致混凝土保护层发生开裂甚至剥落,影响混凝土结构的美观和正常使用,而且还会减小钢筋的有效承载截面积,从而降低混凝土结构的承载能力和安全性。由于混凝土中的钢筋腐蚀是一个复杂的电化学过程,受水灰比和氯离子含量等材料参数以及环境温度和环境相对湿度等环境条件的影响,导致准确分析和评估混凝土中钢筋的腐蚀速率和腐蚀等级较为困难。鉴于此,本文主要围绕混凝土中钢筋的腐蚀分析模型及腐蚀等级概率评估方法开展研究。主要研究内容包括:(1)基于混凝土中钢筋腐蚀的电化学原理,考虑阳极区电极逆向反应电流密度对阳极活化极化过电位的影响,以及环境温度和环境相对湿度对腐蚀模型参数(包括平衡电位、交换电流密度、极限电流密度和混凝土电阻率等)的影响,建立了一种能够综合考虑水灰比、氯离子含量、环境温度和环境相对湿度等关键因素影响的钢筋腐蚀分析模型,从而为合理分析混凝土中钢筋腐蚀电位的分布以及钢筋腐蚀速率提供了有效手段,并通过与自然气候环境下钢筋腐蚀速率的实测数据和现有的钢筋腐蚀分析模型进行对比分析,验证了该模型的计算精度和适用性。(2)基于所收集的89组混凝土电阻率试验测试数据,定量分析了水灰比、氯离子含量、环境温度和环境相对湿度等因素对混凝土电阻率的影响规律,进而结合贝叶斯理论和马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法,建立了混凝土电阻率的概率预测模型,并通过与实测数据和确定性预测模型的计算结果进行对比分析,验证了该模型的有效性和适用性。在此基础上,建立了混凝土电阻率与钢筋腐蚀速率之间的关系,构建了基于混凝土电阻率的钢筋腐蚀等级评估标准,提出了基于混凝土电阻率的钢筋腐蚀等级概率评估方法,不仅可以判别钢筋腐蚀的主导等级,而且可以确定钢筋处于不同腐蚀等级(如高、中、低、可忽略)的概率,从而可以避免传统确定性腐蚀等级评价方法可能出现的误判。(3)基于所收集的76组钢筋腐蚀速率试验测试数据,定量分析了水灰比、氯离子含量、环境温度和环境相对湿度等因素对混凝土中钢筋腐蚀速率的影响规律,进而结合贝叶斯理论和马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法,建立了人工加速腐蚀气候环境下钢筋腐蚀速率的概率预测模型,并通过与实测数据和确定性预测模型的计算结果进行对比分析,验证了该模型的有效性和适用性。在此基础上,建立了人工加速腐蚀气候环境与自然气候环境下钢筋腐蚀速率之间的转化关系,提出了基于腐蚀速率的钢筋腐蚀等级概率评估方法,并与基于混凝土电阻率的钢筋腐蚀等级概率评估方法进行了对比分析,验证了两种方法的有效性和适用性。